Mise au point de technologies adaptées à la réalisation de circuits intégrés monolithiques III-V : application à un circulateur actif en bande X

Making adapted technology for III-V MMIC realization : application to an X band active circulator

• Auteur / Autrice : Jean-Luc Oszustowicz
• Direction : Jean Vindevoghel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Microélectronique

Microondes

Circuits intégrés

Résumé

Des capteurs utilisant l'effet Doppler dans le domaine des micro-ondes permettent la mesure de vitesse et de distance des véhicules terrestres. Néanmoins, la miniaturisation de ces capteurs et leur production en grande série restent un problème majeur. Pour ces raisons, une des orientations actuelles des recherches appliquées dans ce domaine est l'intégration monolithique de ces capteurs de mesures. Ces capteurs utilisent un circulateur associe à d'autres circuits bien connus tels que l'oscillateur et le mélangeur. Le circulateur est en général un composant passif fabrique avec un disque de ferrite qui le rend incompatible avec une intégration monolithique. Notre travail consiste donc à concevoir l'intégration monolithique d'un circulateur actif avec une filière technologique utilisant des MESFET ; la réalisation de ce circuit intégré est faite au laboratoire central de l'IEMN. Une première réalisation en technologie hybride nous a permis de nous rendre compte du fonctionnement de ce type de circuit et des problèmes à éviter et nous a permis de retenir une topologie pour la conception du circulateur actif intégré. La réalisation de tels circuits intégrés nécessite une technologie particulière : les via-holes ; nous avons donc mis en oeuvre un procédé de gravure ionique réactive de l'arséniure de gallium permettant une gravure profonde (100 µm) utilisant le fréon 12 (CC12F2) comme gaz réactif. Afin de valider notre procédé, nous avons réalisé des composants passifs (inductances) utilisant ces via-holes, et nous les avons caractérisés sous pointes pour en extraire un schéma électrique équivalent. L'optimisation d'étapes de la réalisation technologique est également nécessaire. Les premières mesures nous confirment la prévision des évolutions théoriques du fonctionnement du circulateur et valide la topologie employée pour le réaliser.